用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控系统及监控方法技术方案

本发明专利技术公开了用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控系统及监控方法，其中，方法包括以下步骤：在铝合金电阻点焊焊枪通过电极臂对铝合金板施加压力时，实时获取电极臂的应变信号；将应变信号进行信号放大处理；将放大处理后的应变信号转换为铝合金电阻点焊焊枪对铝合金板施加的压力信号；根据压力信号对铝合金电阻点焊焊枪的压力输出进行控制。本发明专利技术通过变式压力传感器实时获取铝合金电阻点焊焊枪的应变信号，并通过应变信号控制铝合金电阻点焊焊枪的输出压力，确保对于整个铝合金电阻点焊焊接过程的精确监控，避免凝固过程中会产生收缩裂纹以及氢化现象，进而保证整个铝合金电阻点焊焊接过程的质量，可广泛应用于焊接控制技术领域。

Pressure Monitoring System and Monitoring Method for Resistance Spot Welding Torch of Aluminum Alloy

The invention discloses a pressure monitoring system and a monitoring method for aluminum alloy resistance spot welding torch, which comprises the following steps: acquiring strain signal of the electrode arm in real time when the aluminum alloy resistance spot welding torch exerts pressure on the aluminum alloy plate through the electrode arm; amplifying the strain signal; transforming the strain signal after amplification into the aluminum alloy resistance spot welding. The pressure signal applied by welding torch to aluminium alloy plate and the pressure output of resistance spot welding torch for aluminium alloy are controlled according to the pressure signal. The present invention acquires the strain signal of the resistance spot welding torch of aluminium alloy in real time by the variable pressure sensor, and controls the output pressure of the resistance spot welding torch of aluminium alloy by the strain signal, so as to ensure the accurate monitoring of the whole resistance spot welding process of aluminium alloy, avoid shrinkage cracks and hydrogenation phenomenon in solidification process, and then ensure the whole resistance spot welding process of aluminium alloy. Quality can be widely used in the field of welding control technology.

【技术实现步骤摘要】
用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控系统及监控方法
本专利技术涉及焊接控制
，尤其涉及一种用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控系统及监控方法。
技术介绍
在传统的汽车车身的制造上，各种各样的钢材被应用于车身的制造。使用钢材作为汽车车身材料固然有不少好处，但是由于钢材本身密度较大，导致了传统汽车的能耗以及相应的环境污染比较严重。特别是随着全球性的能源短缺以及日益严重的环境污染，汽车车身的轻量化是其中非常重要的一个既能够减少能耗同时减少环境污染的重要途径。纵观所有的材料，铝合金材料是实现汽车车身轻量化的性价比高的材料。由于铝合金的密度是普通钢材的1/3,采用铝合金材料制造汽车车身，在保证具有与钢同样强度和刚度的前提下，车身重量可减少30％到50％，同时可以减少相应的燃油消耗和环境污染。目前，在汽车行业，铝合金板材已经开始应用于车身板件。铝合金的电阻点焊也开始应用。在铝合金电阻点焊过程中，铝合金熔融之后，由于焊枪的压力有波动，凝固过程中会产生收缩裂纹以及氢化现象。在两个现象影响下，铝合金电阻点焊最终形成的焊点的强度会有比较大的影响，产生强度不够的情况。为了避免以上的情况，电阻点焊焊枪的压力需要准确并且稳定的保持。实际生产过程，因为工厂外部环境的变化，铝合金电阻点焊焊枪的焊接压力会出现波动，为了最小化的降低波动影响。我们需要采用对铝合金电阻点焊焊枪的压力进行实时监控，确保压力稳定进而确保铝合金电阻点焊焊点的最终质量，但现在尚没有一种用于监控铝合金电阻点焊焊枪的压力的系统。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种监控铝合金电阻点焊焊枪的压力的系统本专利技术的另一目的是提供一种监控铝合金电阻点焊焊枪的压力的方法。本专利技术所采用的技术方案是：用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控系统，包括应变式压力传感器、信号放大器、信号处理器和焊接控制器，所述应变式压力传感器安装在铝合金电阻点焊焊枪的电极臂上，所述应变式压力传感器通过信号放大器与信号处理器连接，所述信号处理器与焊接控制器连接；所述应变式压力传感器用于采集电极臂的应变信号；所述信号处理器用于将接收到的应变信号转换为铝合金电阻点焊焊枪对铝合金板施加的压力信号，并将压力信号发送至焊接控制器；所述焊接控制器用于根据压力信号对铝合金电阻点焊焊枪的压力输出进行控制。进一步，所述应变式压力传感器采用高精度绝缘的应变式压力传感器。进一步，所述应变式压力传感器安装在电极臂的中部位置。进一步，还包括信号电缆，所述应变式压力传感器与信号放大器通过信号电缆进行连接。进一步，所述铝合金电阻点焊焊枪内设有变压器，所述变压器与焊接控制器连接。本专利技术所采用的另一技术方案是：用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控方法，包括以下步骤：S1、在铝合金电阻点焊焊枪通过电极臂对铝合金板施加压力时，实时获取电极臂的应变信号；S2、将应变信号进行信号放大处理；S3、将放大处理后的应变信号转换为铝合金电阻点焊焊枪对铝合金板施加的压力信号；S4、根据压力信号对铝合金电阻点焊焊枪的压力输出进行控制。进一步，所述步骤S4，具体为：判断压力信号是否符合要求，若符合要求，则继续保持铝合金电阻点焊焊枪的压力输出，直到焊接完成；反之，根据压力信号调整铝合金电阻点焊焊枪的压力输出，直到压力信号符合要求后，保持铝合金电阻点焊焊枪的压力输出，直到焊接完成。进一步，在步骤S1前还包括以下步骤：控制铝合金电阻点焊焊枪移动至焊接位置后，对铝合金板施加压力；控制铝合金电阻点焊焊枪对铝合金板进行通电，以使铝合金板进入熔融状态；控制铝合金电阻点焊焊枪停止通电，并通过电极臂对铝合金板保持施加压力，以使铝合金板冷却并凝固形成焊点焊核。进一步，所述控制铝合金电阻点焊焊枪对铝合金板进行通电的步骤，具体为：控制铝合金电阻点焊焊枪中的变压器对铝合金板输出电流，以使铝合金板产生热量。进一步，还包括对变式压力传感器的进行预处理的步骤，具体为：安装变式压力传感器后，判断铝合金电阻点焊焊枪产生的高电流是否影响变式压力传感器的检测精度，并在判定影响检测精度时，更换变式压力传感器的安装位置，直到变式压力传感器的检测精度不受高电流影响。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过变式压力传感器实时获取铝合金电阻点焊焊枪的应变信号，并通过应变信号控制铝合金电阻点焊焊枪的输出压力，确保对于整个铝合金电阻点焊焊接过程的精确监控，避免凝固过程中会产生收缩裂纹以及氢化现象，进而保证整个铝合金电阻点焊焊接过程的质量。附图说明图1是本专利技术用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控系统的结构框图；图2是电极臂的局部图；图3是本专利技术用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控方法的步骤流程图。具体实施方式实施例一如图1所示，用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控系统，包括应变式压力传感器、信号放大器、信号处理器和焊接控制器，所述应变式压力传感器安装在铝合金电阻点焊焊枪的电极臂上，所述应变式压力传感器通过信号放大器与信号处理器连接，所述信号处理器与焊接控制器连接；所述应变式压力传感器用于采集电极臂的应变信号；所述信号处理器用于将接收到的应变信号转换为铝合金电阻点焊焊枪对铝合金板施加的压力信号，并将压力信号发送至焊接控制器；所述焊接控制器用于根据压力信号对铝合金电阻点焊焊枪的压力输出进行控制。上述系统的工作原理为：当铝合金板进入熔融状态后，进入冷却时，铝合金电阻点焊焊枪需要对铝合金板施加一个稳定的压力，避免凝固过程中会产生收缩裂纹以及氢化现象。由于铝合金电阻点焊焊枪工作时，产生高电流和高温，所以采用一般的压力传感器根本实现不了铝合金电阻点焊焊枪的压力监控。本方案，采用应变式压力传感器设置在电极臂上，并采集电极臂上的应变信号，并根据应变信号获得铝合金电阻点焊焊枪对铝合金板施加的压力信号，从而实现对铝合金电阻点焊焊枪的输出压力进行精确控制，保证整个铝合金电阻点焊焊接过程的质量。进一步作为优选的实施方式，所述应变式压力传感器采用高精度绝缘的应变式压力传感器。由于铝合金电阻点焊焊枪的工作时会产生高电流，故采用高精度绝缘的应变式压力传感器避免高电流对传感器的影响。参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述应变式压力传感器1安装在电极臂2的中部位置。感应电极臂2上的应变信号，需要挑选一个比较合适的位置，这样才能得到一个合理的应变量。在本实施例中，将应变式压力传感器1安装在电极臂2的中部位置，因为中部位置的应变量更加大，提高的感应的灵敏度。进一步作为优选的实施方式，还包括信号电缆，所述应变式压力传感器与信号放大器通过信号电缆进行连接。所述应变式压力传感器与信号放大器可以采用多种连接方式，比如采用无线连接；本实施例中，应变式压力传感器与信号放大器采用信号电缆进行连接，如此可以避免高电流对信号传输的影响。进一步作为优选的实施方式，所述铝合金电阻点焊焊枪内设有变压器，所述变压器与焊接控制器连接。焊接控制器通过控制变压器输出高电流。通过上述系统确保对于整个铝合金电阻点焊焊接过程的精确监控，避免凝固过程中会产生收缩裂纹以及氢化现象，进而保证整个铝合金电阻点焊焊接过程的质量。而且该系统成本低且易于实现，适合大多铝合金电阻点焊焊接的控制。实施例二如图3所示，用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控方法，包括以下步骤：A1、控制铝合金电阻点焊焊枪移动至焊接位置后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控系统，其特征在于，包括应变式压力传感器、信号放大器、信号处理器和焊接控制器，所述应变式压力传感器安装在铝合金电阻点焊焊枪的电极臂上，所述应变式压力传感器通过信号放大器与信号处理器连接，所述信号处理器与焊接控制器连接；所述应变式压力传感器用于采集电极臂的应变信号；所述信号处理器用于将接收到的应变信号转换为铝合金电阻点焊焊枪对铝合金板施加的压力信号，并将压力信号发送至焊接控制器；所述焊接控制器用于根据压力信号对铝合金电阻点焊焊枪的压力输出进行控制。

【技术特征摘要】
1.用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控系统，其特征在于，包括应变式压力传感器、信号放大器、信号处理器和焊接控制器，所述应变式压力传感器安装在铝合金电阻点焊焊枪的电极臂上，所述应变式压力传感器通过信号放大器与信号处理器连接，所述信号处理器与焊接控制器连接；所述应变式压力传感器用于采集电极臂的应变信号；所述信号处理器用于将接收到的应变信号转换为铝合金电阻点焊焊枪对铝合金板施加的压力信号，并将压力信号发送至焊接控制器；所述焊接控制器用于根据压力信号对铝合金电阻点焊焊枪的压力输出进行控制。2.根据权利要求1所述的用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控系统，其特征在于，所述应变式压力传感器采用高精度绝缘的应变式压力传感器。3.根据权利要求2所述的用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控系统，其特征在于，所述应变式压力传感器安装在电极臂的中部位置。4.根据权利要求3所述的用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控系统，其特征在于，还包括信号电缆，所述应变式压力传感器与信号放大器通过信号电缆进行连接。5.根据权利要求4所述的用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控系统，其特征在于，所述铝合金电阻点焊焊枪内设有变压器，所述变压器与焊接控制器连接。6.用于铝合金电阻点焊焊枪的压力监控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在铝合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：武富强，姚维兵，何伟，潘云静，冯耀强，何苗，房希凡，陈世超，
申请(专利权)人：森德莱焊接技术广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44